甘蓝型油菜粒重母体调控机理解析

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1、论文编号:中囯农血科学院学位论文甘蓝型油菜粒重母体调控机理解析Maternalcontrolofseedweightinrapeseed(BrassicanapusL.)博士研究生：李娜指导教师：王汉中研究员师家勤副研究员申请学位类别：农学博士专业：作物遗传前中研究方向：生物技术育种培养单位：油料作物研究所研究生院v：c"••v.:V提交日期2015年5月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发.表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中

2、国农业科学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。：研宄生签名：时间：hiir年夂月"曰关于论文使用授权的声明本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定，目卩：中国农业科学院有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以米用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业科学院可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。研究生签名：j^时间：年jr月中国农业科学院博士学位论文评阅人、答辩委员会签名表论文题目甘I

3、I型油篆粒4#体调搾外裡W析论文作者4专业>娜作物她45开宄方@I3指导教师±3又咋研究1培养单位（研宄所、中心）成科介物衬究所硕（博）姓名职称单位专业签名导师硕导口评博导口硕导口阅博导口人硕导口博导口硕导口作构壸传主条獅减博导d1^63)席硕导口教後民•汉A争博导dyd气硕导口粒後件中取、穿布枸_种博导y答硕导口mt辞中M夂孕作物雜辦博导S/七liM-辩硕导口轉作昀疽传初秤博导a委硕导口生杓哺-5Wi，騰毅^0~博导a>iir-员硕导W_雜-5分多/痛料作构研茕所博导口硕导口博导口1会议记录（秘书>斜1论文答辩时间地点2轉5局q日丘午'潘稍

4、W梅11二榑食减密级:论文编号:中国农业科学院学位论文甘蓝型油菜粒重母体调控机理解析Maternalcontrolofseedweightinrapeseed(BrassicanapusL.)博士研究生：李娜指导教师：王汉中研究员师家勤副研究员申请学位类别：农学博士专业：作物遗传育种研究方向：生物技术育种培养单位：油料作物研究所研究生院提交日期2015年5月Secrecy:No.ChineseAcademyofAgriculturalSciencesDissertationMaternalcontrolofseedweightinrapesee

5、d(BrassicanapusL.)Ph.D.Candidate:LiNaSupervisor:Prof.WangHanzhongAssociateProf.ShiJiaqinMajor:CropgeneticsandbreedingSpecialty:BiotechnologybreedingMay2015摘要作为产量三个构成因子之一，甘蓝型油菜的粒重呈现很大的自然变异（≈4倍），这些变异对油菜的遗传改良具有重大的意义。但是迄今为止有关粒重自然变异的调控机制研究却很少。本研究从形态学、细胞学、遗传学、生理生化、以及分子水平对粒重进行了系统的研

6、究，尤其在分子水平，分别从QTL定位、基因差异表达分析以及候选基因的功能验证三个方面进行阐述，揭示了角果长度与粒重的相互关系，提出了源器官大小以母体效应的方式调控库器官大小的潜在调控网络。取得的主要研究结果与结论如下：1.甘蓝型油菜粒重的自然变异取决于种子大小而非种子密度，种子大小的变异则主要是由细胞数目的变异引起的，其次是细胞大小的变异。2.甘蓝型油菜种子重量主要由母体基因型调控，母体效应值达0.93，花粉直感效应和细胞质效应很小，甚至不显著。3.果柄环切实验证明角果皮的光合作用对粒重的影响是主要的；生理学实验证据表明不同的角果大小（角果长度

7、而非宽度）导致角果的光合作用面积、产生的总的光合产物不同，最终导致籽粒重量（大小而非密度）的不同。4.通过连锁作图检测到三个粒重和角果长度一因多效的QTLs，其中两个效应较大，视为主效QTLs；通过区域关联分析验证并初步精细定位了这两个主效QTLs；不同群体的QTL条件分析揭示了角果长度是因，粒重是果的可能因果关系。5.基因差异表达分析表明角果发育、信号转导和转运等相关差异表达基因在大粒角果皮中上调表达，同时细胞分裂、营养物质储存和核糖体蛋白等相关差异表达基因在大粒种子中也是上调表达。并发现角果皮中的一些差异表达基因在拟南芥的同源基因同时影响角

8、果长度和粒重。6.结合QTL定位、基因差异表达谱分析、亲本SNP分析及基因注释和功能预测筛选到两个粒重候选基因，构建超表达载体在拟南芥中进行初步功能验